无线网络控制系统时延的计算方法

为了研究由于无线网络的介入而给控制系统带来的时延问题。提出了把无线线性网络中数据包的跳跃现象建模为无限脉冲响应模型的方法,通过对具有三个数据包系统跳跃属性的分析,证明了模型的正确性。以此模型为基础,讨论了数据包的解耦问题。通过无线网络的链接模型及凸函数的性质之间相关联的方法,构造了数据包时延与等待时延和每一跳长度的函数关系;根据此函数,把传输两个数据包时延的计算方法推广到传输三个数据包的网络中,最后应用于具有n个数据包的无线网络中,给出第i个数据包最优时延的计算公式,证明了时延的收敛性。给出的链接模型和时延计算公式有效地解决了无线网络诱导时延问题,提高了网络控制系统的稳定性。

卫星导航地基增强系统通信协议分组时延研究

分析了应用于铁路、内河水运等领域的分布式区域卫星导航地基增强系统通信协议时延。为保障中心站信息的及时传输,采用优先站点轮询方式共享信道。通过内嵌马尔科夫链的方法,推导出了中心站和一般站的分组平均等待时延,仿真结果验证了理论分析的正确性。理论分析和仿真表明中心站平均等待时延远小于一般站时延,当一般站个数较多时尤其明显。

基于门限服务的分布式卫星导航系统通信协议时延分析

分析了应用于铁路、内河水运等领域的分布式区域卫星导航系统通信协议时延。为保障中心站信息的及时传输,采用排队优先权站点门限服务轮询方式共享信道。通过内嵌马尔科夫链的方法,推导出了中心站和一般站的分组平均等待时延,仿真结果验证了理论分析的正确性。理论分析和仿真表明中心站平均等待时延远小于一般站时延,当一般站个数较多时尤其明显。

基于MEC服务器优先服务的路侧单元MAC层调度策略

针对多接入边缘计算(MEC)服务器高可靠、低时延和大数据量的数据传输要求,基于无冲突接入、优先级架构和弹性服务技术,提出一种适用于车辆边缘计算场景下的媒体访问控制(MAC)调度策略。所提策略由车联网(IoV)路侧单元(RSU)集中协调信道接入权,优先确保车载网络中车载通信单元(OBU)与MEC服务器之间的链路传输质量,以及时传输车辆到网络(V2N)业务数据;同时,对本地OBU之间的业务采取弹性服务方式,增强密集车辆接入时应急消息传输的可靠性。首先,构建调度策略的排队分析模型;其次,根据各时刻系统状态变量的无后效性特点建立嵌入式马尔可夫链,并通过概率母函数的分析方法对系统进行理论分析,得到MEC服务器通信单元和OBU的平均排队队长、平均等待时延和RSU查询周期等关键指标的精确解析表达式。计算机仿真实验结果表明,统计分析结果与理论计算结果一致,所提调度策略在高负载情况下能够提高IoV的稳定性和灵活性。

多级门限服务轮询系统MAC离散时间控制协议模型分析

本文提出了一种新的多级门限服务轮询系统MAC控制协议的分析模型.采用嵌入马尔可夫链理论,对离散时间的多级门限服务轮询系统进行了分析,获得了轮询时刻系统队长的概率母函数,精确解析了系统的平均排队队长、平均循环周期、信息分组的平均等待时延.通过对多级门限服务轮询系统的控制机理研究,分析获得了m控制参数的有效控制取值大小和系统的相关特性.多级门限服务轮询系统综合了基本门限服务轮询系统和完全服务轮询系统,在轮询系统的MAC控制协议的应用方面更为有效.

并行调度两级轮询控制传感器网络MAC协议分析

针对具有网络流量非均衡特性的时延敏感业务,提出一种并行调度两级轮询MAC控制协议。协议从服务策略和服务路径的角度实现了节点的优先级区分,并且通过服务过程和查询转换过程的并行处理,使得系统的时延特性显著提高。采用嵌入式马尔可夫链和概率母函数理论对提出的协议进行数学建模分析,精确解析了系统的平均排队队长、平均循环周期、信息分组的平均等待时延,仿真实验表明理论分析的正确性以及协议的有效性。

基于优先级服务的两级轮询系统性能分析

针对宽带无线接入网络系统中信息分组传输控制实时性和公平性要求,提出了由1个中心站点和N个普通站点构建一种新的基于优先级服务的两级轮询系统模型,采用完全和限定(K=1)相组合的混合服务策略,利用嵌入Markov链和概率母函数方法,在离散时间状态下建立系统分析模型,精确解析系统特性参数,并通过计算机仿真实验进行验证。结果表明,该模型在信息分组传输控制实时性和公平性要求等方面具有较好的控制性能。

适于云计算的异步光分组交换互连网络节点

提出一种适合云计算的异步光分组交换互连网络节点模型。节点采用主从式树型架构进行分布式控制和管理,高速数据流在各级节点基于组播方式实现异步交换,可实现大批量计算、存储节点的可扩展性互连。提出了基于循环光纤延时线的全光分组冲突解决机制。介绍了互连网络节点架构,建立了节点稳定性及时延性能分析模型,进行了数值仿真分析。结果表明,一个256字节分组在32波密集波分复用系统中传输时,分组平均等待时延为0.072 ns。因此,该节点架构可满足云计算互连网络的可扩展性及高速、大容量、实时数据交互需求。

连续时间两级完全轮询接入MAC协议分析

针对物联网中优先级业务和实时性的需求,提出一种连续时间两级完全轮询接入MAC协议。在连续时间的基础上,将用户划分为优先级用户和普通用户,采用完全服务规则对用户提供服务来降低平均等待时延。当优先级用户向普通用户切换时,将服务时间和切换时间并行处理来提高系统的服务效率。使用随机过程和概率母函数的方法建立数学模型,对该协议用户的平均排队队长和平均等待时延进行了精确解析,并通过仿真实验验证。实验结果表明,理论值与实验值一致,该协议能对不同优先级的业务进行区分,用户的平均等待时延较低。

具有服务质量保障的片上网络路由仲裁控制

片上网络(Network on Chip,NoC)通过仲裁机制控制各个端口间的数据交换。经典的RR(Round-Robin)算法保障了各端口间的公平性,但却难以为时延敏感业务提供具有低数据交换等待时延的QoS保障。为此,提出一种区分优先级并行调度RR(PP-RR)算法,其根据端口数据负载提供区分优先级服务,高优先级端口数据享有更多仲裁成功机会。采用并行调度两级轮控制模型实现了对PP-RR仲裁算法的数学建模,获得了时延性能的数学解析。

可变长光分组交换的短包优先调度

为了解决因可变长光分组交换的输出队头阻塞问题造成分组的平均排队时延增加,分析了可变长分组的长度分布特点,提出了基于抢占方式的短包优先调度(PSPF)算法,以减少分组在输入排队中的平均等待时间。在PSPF算法中,短包可以抢占长包的传输时间而获得优先服务。分析和仿真结果表明当到达业务负载较低或中等程度时,采用PSPF算法可使短包的平均排队时延接近0,所有分组的平均等待时延减小,还保证了实时性TCP业务较低的平均等待时延。

基于多服务器的轮询接入控制协议分析

为解决现有轮询接入控制协议网络时延高、系统性能差的问题,提出一种同步方式的多服务器轮询接入协议。使用多服务器并发处理的方式实现负载均衡,多个服务器调度时,利用同步控制策略解决多服务器在各个站点之间的轮询问题;在单服务器分析的基础上,运用轮询系统的基本理论和随机过程对系统的平均时延等参数进行解析。通过仿真实验,对理论分析进行验证并对该协议的运行状况进行分析,实验结果表明,该协议比传统的轮询协议性能更好,平均时延更低,网络效率更高。

基于输入队列的光分组交换短包抢先调度

光分组交换的输出队头阻塞引起分组的平均排队时延增加。分析了可变长分组的特点,提出了基于抢先方式的短包抢先调度(PSPP)算法,以减少分组在输入排队中的平均等待时间。在PSPP算法中,短包可以抢占长包的传输时间,获得优先的服务。分析和仿真结果表明,当到达业务负载为中或较低时,短包优先调度算法使短包的平均排队时延接近零,所有分组的平均等待时延减小,该算法还保证具有实时特性的TCP业务获得较低的平均等待时延。

光分组传输城域网信道配置方法的研究

快速可调谐光发射器是未来光分组传输网的关键器件,但其成本较高。为了降低节点成本,文章采用固定波长光发射器替代快速可调谐光发射器,并提出一种用于光分组传输城域网的信道配置方法,其核心是将各波分复用信道进一步细分,同时给每个节点配置两个固定波长的光发射器。数学分析及计算机仿真显示,该方法在请求等待时延、光信道的共享能力等方面,具有与配置快速可调谐光发射器相近的性能。

离散时间并行优化门限服务轮询系统排队特性解析

针对周期式查询门限服务中流水线式调度效率低的问题,本文提出了一种并行优化门限服务轮询控制的系统服务资源调度策略.论文构建了轮询排队系统及其数学模型,先对系统状态变量的概率母函数求偏导得到一阶和二阶特性参数方程组,联立求解后推导出各个系统参数的完整数学解析表达式.仿真实验结果和理论计算值相一致.系统性能分析表明,该系统的队长和时延特性均得到了较大的提高,能够更好的适应密集数据环境下时延敏感性数据的服务需求.

无线传感网络中的一种分布式学习算法

无线传感网络通过收集传感节点从环境中收集得到的数据,其间最主要的问题是节点有限的能量供给和分散控制的需求。为了解决这些问题,论文提出的方法使每个传感器节点都采用一种算法优化一组邻接节点效率,从而最终使得整个系统执行过程得到改善。

基于非对称双队列门限服务周期查询轮询系统性能分析

在建立系统数学模型与定义系统参量的基础之上,以嵌入马氏链和概率母函数为数学工具,对离散时间型、双队列的非对称性门限服务系统进行精确解析,推导出系统的一阶、二阶特性以及循环周期,精确推演出信息分组平均排队队长和平均等待时延,计算机仿真实验与理论分析计算具有较好的一致性。该分析进一步加深了对非对称门限轮询系统的认知,为非对称门限轮询系统问题的研究奠定了基础,对更佳灵活便捷的控制轮询系统有着积极意义。

一种多业务门限服务轮询多址系统的分析方法研究

从满足多业务类型通信业务的要求出发对轮询多址门限服务系统进行研究,提出一种支持多业务类型的门限服务轮询多址系统模型,该模型在非对称轮询多址服务机制的基础上减少了服务器查询排队队列的门限判决时刻,在此基础上采用嵌入马尔科夫链和概率母函数的分析方法,得到该模型中各队列平均排队队长以及信息分组发送等待时延的数学解析,通过计算机仿真实验对该理论分析结果加以验证.